ANALOG DEVICES EVAL-AD4858 8 通道同步 Sampling 20 位 1 MSPS 数据采集
介绍
特征
- AD4858 的全功能评估板
- 通过 SMA 连接器提供八个输入通道
- 板载参考电路和电源
- 通过 FMC 连接器和/或测试点的独立功能
- 用于时域和频域控制和数据分析的 PC 软件
- ZedBoard 兼容
- 与其他 FMC 控制器板兼容
所需设备
- 运行 Windows® 10 操作系统或更高版本的 PC
- Digilent ZedBoard 配有 12 V 壁式适配器电源
- 精密信号源
- SMA 电缆（评估板的输入）
- USB 电缆
需要的软件
- ACE评估软件
- 插件管理器中的 AD4858 ACE 插件
一般描述
EVAL-AD4858FMCZ 旨在演示 AD4858 的性能，并提供对许多随附配置选项的访问，这些配置选项可通过易于使用的 ACE 插件图形界面进行访问。 AD4858 是一款全缓冲、8 通道同步时钟ampling、20 位、1 MSPS 数据采集系统 (DAS)，具有差分、宽共模范围输入。
EVAL-AD4858FMCZ 板载组件还包括以下组件
- LTC6655 高精度、低漂移、4.096 V 电压tage 参考（默认不使用）
- LT1761、低噪声、1.8V、2.5V 和 5V 低压差 (LDO)
- LT8330 低静态电流 (IQ) 升压转换器
有关 AD4858 的完整详细信息，请参阅 AD4858 数据表，使用 EVAL-AD4858FMCZ 时必须同时参阅该数据表和本用户指南。
评估板套件内容
- EVAL-AD4858FMCZ 评估板
- Micro-SD 存储卡（带适配器）包含系统板启动软件和 Linux 操作系统
评估板照片
图 1. 评估板照片
快速入门指南
- 按照安装 ACE 评估软件部分，从 ACE 下载页面下载并安装 ACE 软件工具。 如果已安装 ACE，请使用以下命令确保您拥有最新版本 检查更新 ACE 侧栏中的选项，如图 2 所示。
图 2. ACE 侧栏中的“检查更新”选项 - ACE侧边栏安装支持产品评估板的板插件并选择Available Packages，如图3所示。您可以使用搜索字段来帮助过滤板列表以找到相关的板。 ACE 快速入门指南可在 ACE 快速入门使用 ACE 和安装中找到 Plugins.
图 3. 侧栏中的插件管理器选项 - 将 SD 卡插入 ZedBoard 底部的 SD 卡插槽中。 如果需要重新映像或创建新的 SD 卡，请参阅以下说明 web站点：支持 ACE 评估的 ADI Kuiper Linux。
- 确保 ZedBoard 启动配置跳线设置为使用 SD 卡，如图 4 所示。为避免潜在损坏，请确保 VADJ SELECT 跳线设置为正确的卷tage 表示 EVAL-AD4858FMCZ。
图 4. ZedBoard 启动配置跳线 - 将 AD4858 评估板连接到 ZedBoard 上的 FMC 连接器。
- 将 USB 电缆从 PC 连接到 J13/USB OTG 端口，并将 12 V 电源连接到 J20/DC 输入。
- 将 ZedBoard 中的 SW8/POWER 开关滑至打开位置。 绿色 LD13/POWER LED 亮起，然后蓝色 LD12/DONE LED（在 ZedBoard 内）亮起。 EVAL-AD1FMCZ 中的 DS4858 LED 也会亮起。
- 大约 7 到 20 秒后，红色 LD30 LED 闪烁，表示启动过程已完成。
- 从 Windows 开始菜单中的 Analog Devices 文件夹启动 ACE 软件。 评估板出现在 Attached Hardware 的 ACE Start 选项卡上 view.
评估板硬件
AD4858 是一款全缓冲、8 通道同步时钟ampling、20 位 1 MSPS DAS，具有差分、宽共模范围输入。 AD4858 具有片内低漂移 4.096 V 内部基准电压源，但它也可以选择接受通过 REFIO 引脚施加并在板上提供的外部基准电压源 (LTC6655)。 该器件采用不同的电源轨运行，这些电源轨通过板载 LDO 提供，如电源部分所述。 存在连接外部电源的选项，表 1 对此进行了解释。
表 1. 出厂默认设置的跳线详细信息
链接默认位置功能
| 焦迪夫 至 J7DIFF | 未插入 | 偏移校准跳线。 将 JODIFF 插入 J7DIFF 跳线可以将相应的一对 |
| 输入以测量 AD4858 偏移和/或执行偏移校准。 | ||
| J0+至J7+ | 未插入 | 模拟输入接地。 插入J0+至J7+跳线连接至AGND引脚，对应 |
| 正模拟输入。 | ||
| J0− 至 J7− | 未插入 | 模拟输入接地。 插入 J0− 至 J7− 跳线连接至 AGND 引脚，对应的 |
| 负模拟输入。 | ||
| JV12V | A | JV12V 链路选择评估板的电源。 |
| 在位置 A，板载 LDO 的未稳压电源取自 ZedBoard 12 V 电源。 | ||
| 在位置 B，板载 LDO 的未稳压外部电源取自 V12V_EXT 连接器。 | ||
| JSHIFT | A | JSHIFT 链路选择 AD4858 的电源类型。 |
| 在位置 A，VCC 引脚 = +24 V 和 VEE 引脚 = −24V。 在位置 B，VCC引脚 = +44 V 和 VEE 引脚 = −4V。 如果没有插入，VCC 引脚 = +24 V 和 VEE 引脚 = −4V。 | ||
| 合资公司 | A | JVCC链路选择VCC 引脚电源。 在位置 A，VCC 引脚由板上提供 LT8330 直流/直流转换器。 在位置 B，VCC 引脚通过 VCC_EXT 连接器提供。 |
| JVEE | A | JVEE链接选择VEE 引脚电源。 在位置 A，VEE 引脚由板载 LT8330 DC-DC 转换器提供。 在位置 B，VEE 引脚通过 VEE_EXT 连接器提供。 |
| 杰维德 | A | JVDDH链接选择V发育性髋关节脱位 引脚电源。 在位置 A，V发育性髋关节脱位 引脚由板上提供 LT1761 2.5V LDO。 在位置 B，V发育性髋关节脱位 引脚通过 VDDH_EXT 连接器提供。 如果没有插入，V发育性髋关节脱位 可以通过插入 R40 电阻器将引脚连接到 AGND 引脚。 要禁用内部 LDO，请将 V发育性髋关节脱位 引脚到 GND 引脚。 禁用调节器后，连接 V数据链接库 引脚通过 JVDDL 链路连接至 1.71 V 至 1.89 V 范围内的外部电源。 |
| 杰德 | A | JVDD链路选择VDD 引脚电源。 在位置 A，VDD 引脚由板载 LT1761 5 V LDO 提供。 在位置 B，VDD 引脚通过 VDD_EXT 连接器提供。 |
| JVDL | 未插入 | JVDDL链路选择V数据链接库 引脚电源。 在位置 A，V数据链接库 引脚由板载 LT1761 1.8 V LDO 提供。 要使用此配置，请将 V发育性髋关节脱位 引脚通过 JVDDH 链路接地。 |
| 在位置 B，V数据链接库 引脚通过 VDDL_EXT 连接器提供。 要使用此配置，请将 V发育性髋关节脱位 引脚通过 JVDDH 链路接地。 | ||
| 如果未插入，则使用内部 LDO 将 JVDDH 链路置于位置 A 或 B。 | ||
| 合资公司 | 未插入 | JVIO链路选择VIO 引脚电源。 如果没有插入，VIO 引脚取自 ZedBoard（默认）。 或者，VIO 引脚可由板载 LDO 或外部电源供电。 在位置 A，VIO 引脚由板载 LT1761 LDO 提供，输出电压tage 取决于 JVIO_LDO 链路。 R66 电阻器（如图所示） 图 20）未焊接。 |
| 在位置 B，VIO 引脚通过 VIO_EXT 连接器提供。 R66 电阻未焊接。 请注意，提供的现场可编程门阵列 (FPGA) 图像在 2.5 V 数字电平下工作，因此在更改 JVIO 链路跳线的默认位置时要小心。 | ||
| JVIO_LDO | 未插入 | JVIO_LDO 链路选择 LT1761 LDO 输出电压tage 当 JVIO 链路处于位置 B 时。插入后，LT1761 输出电压tage为3.3V。 未插入时，LT1761输出音量tage为1.8V。 |
硬件链接选项
表 1 详细介绍了链路选项功能和默认电源链路选项。 EVAL-AD4858FMCZ 可以通过不同的电源供电，如电源部分所述。 默认情况下，EVAL-AD4858FMCZ 所需的电源来自 ZedBoard 控制器板。 电源由生成所需双极电源的板载稳压器进行调节。
评估板硬件
连接器和插座
表 4858 列出了 EVAL-AD2FMCZ 上的连接器和插座。
表 2. 板载连接器
连接器功能
- SMA0+ 至 SMA7+ 正模拟输入超小型版本 A (SMA) 至
- 通道 0 至通道 7
- SMA0− 至 SMA7− 负模拟输入 SMA 至通道 0 至通道 7
- P1 FPGA 夹层卡 (FMC) 连接器
电源
ZedBoard 提供 12 V 电源，为 EVAL-AD4858FMCZ 上不同组件的电源轨供电。 AD4858使用以下五个电源引脚
- 正高电压tage 电源（VCC引脚）
- 负高电压tage 电源（VEE 引脚）
- 低音量tage 电源（VDD 引脚）
- 1.8V电源（VDDL引脚）
- 数字电源（VIO 引脚）
LT8330 DC-DC 转换器和 LT1761 LDO 的组合可生成电路板上所需的所有电源轨。
表 3. EVAL-AD4858FMCZ 中可用的默认电源
电源 (V) 功能组件
| +24 | 电压控制电路 | LT8330 |
| −24 | VEE | LT8330 |
| +2.5 | 电压源 | LT1761 |
| +5 | 电压源 | LT1761 |
| +1.8 | 威盛 | LT1761 |
评估板软件
软件安装流程
从 EVAL-AD4858FMCZ 评估套件页面下载 ACE 评估软件。 使用 EVAL-AD4858FMCZ 套件之前，请在 PC 上安装软件。 从 EVAL-AD4858FMCZ 页面或 ACE 中的插件管理器下载 AD4858 ACE 插件。
执行以下步骤来完成安装过程
- 安装 ACE 评估软件。
- 安装AD4858插件。 ACE Quickstart 页面显示插件安装指南。
警告
在将 EVAL-AD4858FMCZ 和 ZedBoard 连接到 PC 的 USB 端口之前安装 ACE 软件，以确保连接时能够正确识别评估系统。
安装 ACE 评估软件
要安装 ACE 评估软件，请执行以下步骤：
- 将 ACE 软件下载到基于 Windows 的 PC。
- 双击ACEInstall.exe file 开始安装。 默认情况下，ACE 软件保存到以下位置： 程序目录 File(x86)\Analog Devices\ACE。
- 将打开一个对话框，询问是否允许程序对 PC 进行更改。 单击“是”开始安装过程
- 在 ACE 安装窗口中，单击下一步 > 继续安装。
图 5. 评估软件安装确认 - 阅读软件许可协议并单击我 同意。
图 6. 许可协议 - 点击 浏览。..选择安装位置然后单击
图 7. 选择安装位置窗口 - 要安装的 ACE 软件组件是预先选择的。 单击安装。
图 8. 选择组件 - Windows 安全窗口打开。 单击安装。 无需采取任何行动。
评估板软件
图 9. Windows 安全窗口 - 安装正在进行中。 无需采取任何行动。
图 10. 安装正在进行中 - 安装完成后，单击“下一步”>，然后单击“完成”。
图 11. 安装完成
断开 EVAL-AD4858FMCZ
在断开 EVAL-AD8FMCZ 与 FMC 连接器的连接之前，务必通过 SW4858/POWER 开关断开 ZedBoard 的电源。
ACE软件操作
启动软件
要启动 ACE 评估软件，请打开 Windows 开始菜单并单击 Analog Devices > ACE。 软件窗口将继续加载，直到软件识别 AD4858 评估板。 当软件识别到开发板后，双击“开始”中的图标 view 打开图 12 所示的主窗口。有关 ACE 的更多详细信息，请参阅 ACE 用户指南（分析 | 控制 | 评估 - ACE 软件）。
请注意，黄色电源 LED (LD13) 和蓝色完成 LED (LD12) 已打开。
图 12. 电路板 View
芯片 View
将鼠标悬停在板上的 AD4858 符号上 View 双击进入芯片 View （图 13）。
图 13. 芯片 View
在此 view，您可以通过左键或右键单击深蓝色符号（参见图 4858 和图 14），从下拉窗口中选择适当的字段，来配置 AD15 每个通道的 SoftSpan、偏移、增益和相位值。
图 14. 设置每通道 SoftSpan 范围 
图 15. 设置每个通道的偏移、增益和相位
选择配置通道按钮可以对通道设置进行全局配置，而继续进行内存映射单选按钮可以直接访问和编程 AD4858 内存寄存器。 请注意，每次更改设置时都必须选择“应用更改”按钮才能生效。
分析 VIEW
单击继续分析以导航至 AD4858 分析窗口。 在这里，通过选择“波形”选项卡、“FFT”选项卡或“直方图”选项卡来选择要执行的分析类型。 选择“运行一次”或“连续运行”选项以开始捕获数据，这些数据将显示在“结果”部分和“波形图”窗口中。 选择要在“显示的通道”部分中显示的通道结果（默认为“显示全部”）。
波形选项卡
“波形”选项卡以时间与离散数据值的形式显示数据以及结果，如“波形”选项卡中所示。
ACE软件操作
图 16. 波形选项卡
波形图显示了每个连续的 sampAD4858输出的文件。 用户可以使用位于图形上方的嵌入式波形工具栏放大和平移波形图。 在“显示频道”部分中选择要显示的频道。
在“显示单位”下拉菜单下，选择波形图上方的“代码”以选择波形图是否以代码、十六进制或伏特为单位显示。 轴控制是动态的。
FFT 选项卡
FFT 选项卡显示快速傅立叶变换 (快速傅立叶变换) 最后一批 s 的信息amp收集的文件（见图 17）。
当执行一个 快速傅立叶变换 分析后，结果窗格显示 AD4858 的噪声和失真性能。 信噪比 (SNR) 和其他噪声性能测量，例如信噪比和失真 (SINAD)、动态范围、噪声密度 (噪声/Hz) 和峰值谐波或寄生噪声（无杂散动态范围），显示在结果部分。 总谐波扰动（总谐波失真) 测量值以及影响 THD 性能的主要谐波也会显示。
图 17. 200 MSPS 下 1 Hz 正弦波的 FFT 分析
评估板原理图和艺术品
图 19. 模拟输入原理图
评估板原理图和艺术品
图 20. 电源解决方案原理图
评估板原理图和艺术品
图 21. FMC 连接原理图
ESD 警告
ESD（静电放电）敏感设备。带电设备和电路板可能会放电而不被检测到。尽管本产品具有专利或专有保护电路，但受到高能量 ESD 影响的设备可能会受损。因此，应采取适当的 ESD 预防措施，以避免性能下降或功能丧失。
法律条款和条件
通过使用本文讨论的评估板（连同任何工具、组件文档或支持材料，统称为“评估板”），即表示您同意受下述条款和条件（“协议”）的约束，除非您已购买评估板，在这种情况下，以 Analog Devices 标准销售条款和条件为准。 在您阅读并同意该协议之前，请勿使用评估板。 您使用评估板即表示您接受本协议。 本协议由您（“客户”）与 Analog Devices, Inc.（“ADI”）签订，其主要营业地点为： 根据本协议的条款和条件，ADI 特此向客户授予免费、有限的、个人的、临时的、非独占的、不可再许可的、不可转让的许可，仅将评估板用于评估目的。 客户理解并同意评估板仅用于上述目的，并同意不将评估板用于任何其他目的。 此外，所授予的许可明确受到以下附加限制的约束：客户不得
- 出租、租赁、展示、出售、转让、转让、再许可或分发评估板； 和
- 允许任何第三方访问评估板。 本文中使用的术语“第三方”包括除 ADI、客户、其员工、附属公司和内部顾问之外的任何实体。 评估板不出售给客户； 所有未明确规定的权利
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文件/资源
 | ANALOG DEVICES EVAL-AD4858 8 通道同步 Sampling 20 位 1 MSPS 数据采集系统 [pdf] 用户指南 UG-2142、EVAL-AD4858 8 通道同步 Sampling 20 位 1 MSPS 数据采集系统，8 通道同步 Sampling 20 位 1 MSPS 数据采集系统，同步 Sampling 20 位 1 MSPS 数据采集系统，20 位 1 MSPS 数据采集系统 |
